1. Teoria

Uchyb regulacji (błąd sterowania) - w układzie regulacji, różnica między wartością zadaną sygnału oraz wartością sygnału wyjściowego w stanie nieustalonym

Uchyb średni jest różnicą pomiędzy wartością zadaną a wartością średnią

Układ regulacji ciągłej - jest to układ automatyki, którego wartość wyjściowa regulatora (u') może przyjmować dowolną wartość z ciągłego przedziału (nieskończonego lub ograniczonego zakresem zmienności).

Układ regulacji dwupołożeniowej nazywa się taki układ, w którym regulator może nastawiać tylko dwie wartości wielkości sterujące obiektem regulacji.

To- stała opóźnienia- jest to przedział czasu w którym wyróżniamy brak reakcji na sygnał wejściowy. Wpływa ona na moment rozpoczęcia pracy elementu sterowanego. Wpływa również na częstotliwość i amplitudę oscylacji ( im większe To tym większa amplituda). Ma również wpływ na szerokość strefy histerezy N.

T- stała czasowa inercji- określa szybkość przyrostu sygnału na wyjściu obiektu

N-strefa histerezy(szerokość strefy histerezy)- przy zmniejszeniu wartości N rośnie częstotliwość oscylacji sygnału wyjściowego i spada wartość amplitudy oscylacji.

xp- współczynnik proporcjalności (zakres proporcjalności)- wraz ze wzrostem xp maleje poziom sygnału wyjściowego (spada wzmocnienie sygnału) i spada wartość amplitudy oscylacji.

2. Przebieg ćwiczenia

Na początku laboratorium zapoznano nas ze stanowiskiem laboratoryjnym. Następnie badano przebieg wymuszeń oraz odpowiedzi obiektu dla zadanych parametrów regulacji zamieszczonych w protokole [przebiegi te zobrazowane są na załączonych wykresach.

Ad 3.

W punkcie 3z instrukcji do ćwiczenia przy zadanych przez prowadzącego wartościach stałej czasowej T oraz opóźnienia czasowego T₀ zarejestrowaliśmy przebieg odpowiedzi obiektu z zaznaczonymi kolejnymi przebiegami dla odpowiednich wartości.

3.1 Wpływ parametrów obiektu na odpowiedź.

Porównując przebiegi można zauważyć, że stała opóźnienia ma wpływ na odpowiedź. Przy takich samych wartościach T, a różnych wartościach To widać opóźnienie odpowiedzi obiektu. Różnicę tą widzimy porównując przebieg nr 1 i 2.

Dla takich samych wartości To, a różnych T możemy zaobserwować wolniejszy wzrost wartości. Przebieg nr 3 powinien rosnąć do przebiegu nr 1 ale jest duża stała czasowa i tego nie widać. Pomijając niedokładności związane z urządzeniem rejestrującym przebieg, można zauważyć

3.2 Wpływ parametrów obiektu na regulację. P

Przebiegi nr 1 i 2 mają tę samą wartość stałej czasową inercji T=2. Różnią się stałą opóźnienia To. Dla pierwszego przebiegu To= 0,2 a dla drugiego To= 0,7. Porównując oba przebiegi można zauważyć że różnią się amplitudą oraz częstotliwością .Co zgadza się z teorią przedstawionym w pierwszym punkcie sprawozdania.

Przebiegi nr 1 i 3 mają tę samą wartość stałej opóźnienia To różnią się stałą czasową inercji T. Dla pierwszego przebiegu T= 2 a dla trzeciego T=6. Porównując oba przebiegi obserwujemy wolniejszy wzrost wartości przebiegu o większym T. Możemy również zaobserwować, że dla przebiegu 3, amplituda i częstotliwość przebiegu minimalnie się różni (jest mniejsza) z przebiegiem nr 1

Ad 4.

W punkcie 4 z instrukcji do ćwiczenia przy zadanych przez prowadzącego wartościach strefy histerezy N oraz współczynnika proporcjonalności x_p zarejestrowaliśmy przebiegi regulacji. Przyjęliśmy następujące wartości parametrów obiektu regulacji: stała czasowa T = 2 oraz opóźnienie czasowe T₀ = 0,2.

Przebiegi o współczynnikach proporcjonalności x_p = 0 różnią się między sobą wartością strefy histerezy N. Dla przebiegu nr 1 jest to wartość 0 natomiast dla przebiegu nr 2 jest to wartość 10. Różnica między tymi przebiegami objawia się na wykresach w postaci różnych amplitud sygnału wyjściowego. Na podstawie tych dwóch przebiegów wyraźnie widać, że wraz ze wzrostem strefy histerezy N amplituda sygnału wyjściowego wzrasta.

Przebiegi o współczynnikach proporcjonalności x_p = 2 różnią się między sobą podobnie jak dwa poprzednie wartością strefy histerezy N, czyli różnią się amplituda sygnału wyjściowego. Natomiast obie pary przebiegów różnią się współczynnikiem proporcjonalności, który powoduje wzrost częstotliwości sygnału wyjściowego, co w efekcie powoduje zmniejszenie amplitudy przebiegu.

Na wszystkich czterech przebiegach w tym punkcie ćwiczenia nanieśliśmy sygnały wejściowe obiektu, które obrazują stan wysoki (włączony) oraz stan niski (wyłączony) termostatu. Pomijając niedokładności związane z urządzeniem rejestrującym widać, że przebiegi sygnałów wejściowych są wymuszeniami skokowymi. Jak już wspomnieliśmy wcześniej zwiększenie częstotliwości sygnału wejściowego powoduje zmniejszenie amplitudy, co również działa w drugą stronę.

3. Wnioski

Przeprowadzone ćwiczenie pozwoliło nam zapoznać się z układem regulacji i procesem regulacji. Za pomocą stałej czasowej T możemy określić szybkość przyrostu sygnału na wyjściu obiektu, natomiast za pomocą strefy histerezy oraz współczynnika proporcjonalności możemy dobrać częstotliwości sygnałów wejściowych i amplitudy sygnałów wyjściowych obiektu, który ma działać w określonych warunkach.

---